重写函数模板特化中的返回类型

Question

我想专门化一个函数模板，以便返回类型根据模板参数的类型而变化。

class ReturnTypeSpecialization
{
public:
    template<typename T>
    T Item();
};

// Normally just return the template type
template<typename T>
T ReturnTypeSpecialization::Item() { ... }

// When a float is specified, return an int
// This doesn't work:
template<float>
int ReturnTypeSpecialization::Item() { ... }

这可能吗？我无法使用 C++11。

Answer 1

由于特化必须与返回类型上的基本模板一致，因此您可以通过添加“返回类型特征”来实现这一点，这是一个可以特化并从中绘制真实返回类型的结构：

// in the normal case, just the identity
template<class T>
struct item_return{ typedef T type; };

template<class T>
typename item_return<T>::type item();

template<>
struct item_return<float>{ typedef int type; };
template<>
int item<float>();

实例。

请注意，您可能想坚持以下内容，因此您只需更新

item_return

专业化中的返回类型。

template<>
item_return<float>::type foo<float>(){ ... }
// note: No `typename` needed, because `float` is not a dependent type

Answer 2

您可以像这样进行模板专业化：

template<typename T>
T item() {
    return T();
}

template<>
float item<float>() {
    return 1.0f;
}

Answer 3

在工作类中完成所有专业化，并使用一个简单的函数作为将隐式专业化的包装器。

#include <iostream>
using std::cout;

// worker class -- return a reference to the given value
template< typename V > struct worker
   {
   typedef V const & type;
   static type get( V const & v ) { return v; }
   };

// worker class specialization -- convert 'unsigned char' to 'int'
template<> struct worker<unsigned char>
   {
   typedef int type;
   static type get( unsigned char const & v ) { return v; }
   };

// mapper function
template< typename V > typename worker<V>::type mapper( V const & v )
   {
   return worker<V>::get(v);
   }

int main()
   {
   char a='A';
   unsigned char b='B';
   cout << "a=" << mapper(a) << ", b=" << mapper(b) << "\n";
   }

在此示例中，

unsigned char

的特化导致它被转换为

int

，以便

cout

将其显示为数字而不是字符，生成以下输出...

a=A, b=66

Answer 4

也许你可以使用以下技巧。鉴于这些简单的类型特征：

template<bool b, typename T, typename U>
struct conditional { typedef T type; };

template<typename T, typename U>
struct conditional<false, T, U> { typedef U type; };

template<typename T, typename U>
struct is_same { static const bool value = false; };

template<typename T>
struct is_same<T, T> { static const bool value = true; };

您可以编写您的类和专门的成员函数，如下所示：

class ReturnTypeSpecialization
{
public:
    template<typename T>
    typename conditional<is_same<T, float>::value, int, T>::type 
    Item();
};

// Normally just return the template type
template<typename T>
typename conditional<is_same<T, float>::value, int, T>::type
ReturnTypeSpecialization::Item() { return T(); }

// When a float is specified, return an int
template<>
int ReturnTypeSpecialization::Item<float>() { return 1.0f; }

简单测试程序（使用C++11只是为了验证）：

int main()
{
    ReturnTypeSpecialization obj;
    static_assert(std::is_same<decltype(obj.Item<bool>()), bool>::value, "!");
    static_assert(std::is_same<decltype(obj.Item<float>()), int>::value, "!");
}

这是一个实例。

Answer 5

您好，我尝试使用模板专门化来返回基元以及 std::string 数据的参数值，但这样做时我遇到了很多未解决的外部重新定义类型的错误。 因此，如果有人遇到这样的情况，当他/她想要返回不同的数据类型（包括字符串）时，他/她可以使用如下所示的内容， 注意：模板函数必须是头文件（*.h）的一部分... 所以我们在这里使用模板专业化字符串数据类型...... 在类内部作为内联成员，我们必须使用模板专用方法，并且在同一个文件中我们也可以定义模板。

class ConfigFileParser
{
public:
    bool ParseConfigFile(const std::string& file_name);
    template <typename T>
    T GetParameterValue(const std::string key);
    template <>
    std::string GetParameterValue<std::string>(const std::string key)
    {
        std::string param_val = "";
        //do logical operation here... 
        return param_val;
    }
private:
    // private functions...

    // private data...
};

template <typename T>
T ConfigFileParser::GetParameterValue(const std::string key)
{
    T param_val = 0;
    std::stringstream ss;
    std::string val_str;
    // do some operation here...
    ss << val_str.c_str();
    ss >> param_val;

    return param_val;
}

Answer 6

在 C++23 的帮助下，您可以用更少的代码来完成：

#include <type_traits>

template<typename T>
std::type_identity_t<T> bar();

template<>
std::type_identity_t<float> bar<float>() {return {}; }

template<>
std::type_identity_t<int> bar<int>() {return {}; }